quarta-feira, 30 de julho de 2014

Mentira Tem "CdA" Curta






A matemática e a física que envolvem o ciclismo são demais. Infelizmente, é impossível replicarmos nas fórmulas e modelos matemáticos fielmente o que ocorre no campo. Quanto mais próximo de um laboratório de milhões de dólares, mais fiel à prática observável estamos, quanto mais próximos de "modelos matemáticos em Excel", mais longe.  Ainda assim, temos aproximações muito grandes que são bastante conclusivas.

Nenhum modelo matemático poderia ser feito, o mais próximo possível da realidade, se não fosse um equipamento: o Medidor de Potência.

Infelizmente, o que eu tenho visto, é que este tipo de equipamento está sendo cada vez mais "comprado" e cada vez menos sendo "adotado". O medidor de potência está sendo utilizado mais para "comparar quem tem mais watts" do que como uma ferramenta de análise do ciclismo como um todo. E o pior. Treinadores muitas vezes falam que "não vale o investimento" sem ter a mínima noção real para que ele serve, a não ser um mero "mostrador de watts" que nada significa.

Sou iniciante no equipamento. Comprei-o há pouco, mas já venho estudando o tema há algum tempo e não tenho medo de errar em dizer que podemos transformar o nosso ciclismo sabendo utilizá-lo e tendo algum tempo para estudar e colocar em prática o que aprendemos. E isto está longe de ser apenas "preciso gerar mais watts".

É claro que ninguém precisa virar um físico ou matemático para se tirar proveito de um brinquedo desses. Apenas o fato de treinarmos e competirmos em zonas de intensidade corretas já nos deveria ser um ótimo motivo para adotá-lo. Mas a brincadeira dos números, além de fascinante, pode nos ajudar a tomar muitas decisões ao longo de nossa jornada ciclística.

Neste post vou tentar descrever uma aplicabilidade de um equipamento como este em um modelo matemático que pode ser bastante conclusivo em relação ao campo.

Dadas as mesmas condições de ambiente, posição e equipamentos, mais potência significa necessariamente mais velocidade. Mais velocidade significa necessariamente, menos tempo para se cumprir o mesmo espaço. Portanto, pergunto, dois atletas gerando a mesma potência em uma estrada, em um treino conjunto, possuem a mesma velocidade? Vão concluir o circuito exatamente no mesmo tempo? Bem, se eles tiverem exatamente a mesma bike, os mesmos equipamentos e acessórios, a mesma posição aerodinâmica, o mesmo peso, a mesma altura, sim. Qual a probabilidade de tudo isso ser exatamente o mesmo? Praticamente nula, na prática.

Então, a primeira atitude que devemos parar de ter é comparar watts, apenas quando estes são valores absolutos e isolados. O ciclismo é muito mais do que a capacidade de gerar potência. Muito mais.

As variáveis que envolvem o esporte são muitas e devemos entendê-las para conseguir realmente fazer mais com menos. Talvez possamos resumir isso em uma palavra: eficiência.

Um ciclista de 80kg gerando 250w é muito diferente de um de 70 ou 60kg gerando a mesma potência. O peso IMPORTA! Dois ciclistas de 70kg gerando os mesmos 250w, mas um em bike road na posição convencional e outro em bike TT na posição aero, são muito diferentes. Aerodinâmica IMPORTA! Dois ciclistas de 70kg, com a mesma bike TT em posição aero gerando 250w, um com pneu novo de competição e outro com pneu "quadrado" de velho são muito diferentes. Arrasto de rolagem IMPORTA! Dois ciclistas de 70kg gerando os mesmos 250w, ambos em bikes TT em posição aero, um com 1,70cm e outro com 1,78cm são muito diferentes. Altura IMPORTA! Dois ciclistas com 1,70cm, 70kg gerando 250w em bikes TT idênticas em posição aero, mas com correntes, coroas e cassetes diferentes são muito diferentes. Eficiência da corrente de transmissão (drive chain) IMPORTA!

Vejam que eu, por enquanto, não estou entrando em nenhuma questão fisiológica, que seria discutir, por exemplo, o quão penoso seria para todos estes ciclistas sustentar 250w. Estou apenas discutindo algumas forças físicas reais que, no final das contas, impactam em quanto tempo terminamos uma determinada distância. Nada mais. Imaginem, até este ponto, robôs em cima das bikes programados para gerarem 250w.

Sendo assim, surgem as perguntas: como comparar "bananas" com "bananas"? Como saber quais ciclistas/triatletas serão mais eficientes em diferentes situações? Como realizar estimativas de tempo e velocidade para definirmos estratégias? Como relacionar estas complexas variáveis físicas com as também complexas variáveis fisiológicas? É aí que a dança dos números se torna legal.

Potência por potência, como um número absoluto, como vimos, não quer dizer muito. Uma grandeza, no entanto, chamada Watt/Kg, pode nos dizer muita coisa. Também chamada como "relação peso-potência", nada mais é do que a divisão da potência gerada dividida pelo peso em Kg do atleta. Sabemos, por exemplo, que esta é, de longe, a melhor medida para sabermos o quão bom e quão competitivo é um atleta em circuitos de escalada, com altimetria elevada. Em condições de equipamento similares, um atleta subindo a 5w/kg certamente estará subindo muito mais rápido do que um atleta subindo o mesmo morro a 4w/kg.

E no plano? Os watts/kg importam? Sim, importam, mas, de longe, importam muito menos do que em uma subida. Em uma subida, a força da gravidade sobre o peso do atleta começa a influenciar muito mais do que a aerodinâmica. No plano, o peso do atleta implicará na resistência de rolagem e na sua "silhueta" para os cálculos aerodinâmicos, mas eles são muito menos importantes no plano do que em uma subida.

E qual, portanto, é a melhor medida para utilizarmos no plano? Por analogia, o Watt/ CdA.

Cd x A, ou simplesmente CdA, nada mais é do que a resistência aerodinâmica de um determinado objeto. Sendo o Cd o coeficiente de arrasto (coeficiente medido em laboratório que mede o quão "escorregadio" é um objeto) e o A, a área frontal em m2. É claro que medir o peso do atleta é mole. Ele pega uma balança, sobe em cima e pronto. Já o CdA do atleta em sua posição da bike, já é outra história.
- Ou utilizamos métodos sofisticados em túneis de vento
- Ou estimamos através de modelos matemáticos que usam peso e altura do atleta espalhados pela internet
- Ou estimamos através de uma foto frontal nossa e alguns cálculos básicos
- Ou estimamos utilizando algumas metodologias, como a do Robert Chung. Que requer que pedalemos em um determinado circuito, coletando os dados, principalmente velocidade e potência. Vários softwares como o WKO+ e o Golden Cheetah fazem isso de forma mais amigável para nós.

Ainda vou soltar outros posts em cima deste tema, mas não agora rsrsrs...

O que temos que ter em mente, no entanto, é que quando estamos falando de circuitos planos ou semi-planos, que são a predominância das provas de triathlon, onde a aerodinâmica é determinante, de longe, a unidade Watt/CdA é a que mais importa e a que define um atleta e sua capacidade de ir mais rápido.

Resumindo:
- maior watt/kg, mais rápido na subida
- maior watt/CdA, mais rápido no plano

O quanto estes valores importam? Bem, com alguns minutos brincando na planilha com o modelo matemático dá para perceber facilmente que simples mudanças aerodinâmicas, simples reduções de peso ou simples manutenções na rolagem da bike, temos a diferença entre um atleta mediano de 5h15 de pedal para um atleta elite da categoria de 4h50 sem adicionar um watt se quer. É claro que aqui entram outras questões fisiológicas, mas, do ponto de vista da física, sim, é exatamente esta a diferença.

Portanto, caro leitor, já deu para perceber que quando surgem aquelas discussões homéricas sobre vácuo, tempos ilusórios em provas, etc, não adianta em nada abordá-los com o simples e absoluto valor de potência isolada! Dizer que foi "possível" fazer um determinado circuito em um determinado tempo porque tem XX Watts de FTP e fez XX Watts de Potência Normalizada, não quer dizer muito. No máximo, um "feeling", bem chutado ainda. Sem contar que Potência Normalizada, que é o que normalmente informam nestes fóruns, pode dizer menos ainda, já que ela serve como cálculo de desgaste FISIOLÓGICO e nada quer dizer com relação à física e à velocidade REAL que o circuito foi concluído. Neste caso, a potência MÉDIA é o número ideal. (desde que o relógio esteja configurado para computar os zeros...)

Vamos à parte legal. Vamos brincar com os números:

Imaginem um circuito perfeito, de 180km, para simular um Ironman, perfeitamente plano, com ida e volta de 90km, um vento de 10km/h atingindo o atleta não direto, mas em um ângulo de uns 30o (tanto de frente quanto de costas), gerando um vento resultante de uns 8km/h. Tudo pavimentado com um asfalto de primeira qualidade. Poderíamos até falar que este modelo poderia representar Floripa, mas é claro que, na prática, Floripa será mais LENTA com o mesmo vento. Primeiro porque está longe de ser totalmente plana, segundo por causa dos inúmeros retornos, terceiro porque o asfalto, apesar de bom, não é perfeito. Vamos apelidar este circuito, no entanto, de "Floripa Perfeita" rsrsrs.

Já era o tempo onde falar em pedais abaixo de 5h lá era algo considerado algo pródigo. Hoje, 4h50 parece ter virado um "padrão" entre os primeiros atletas amadores. Mas o que os números nos mostram? O que é necessário para se fazer 4h50 no Ironman Florianópolis e ainda sair para correr inteiro? Agora sim, terei que lançar mão de algumas variáveis fisiológicas.

Vamos construir "Floripa Perfeita" juntamente com o "Atleta Perfeito" e os "Equipamentos Perfeitos"

- Floripa Perfeita eu já descrevi acima;
- O Atleta Perfeito é aquele que consegue segurar algo entre 75% e 80% de seu limiar anaeróbico durante as 4h50 de prova, em uma posição superaero, ou seja, CdAs que sejam apenas 0,04 maiores do que se este atleta estivesse disputando pelo Recorde Mundial da 1h de Contra-Relógio (rsrsrs) e gerando um desgaste (TSS) de no máximo 290 pontos, permitindo que ele ainda consiga correr propriamente depois. O atleta perfeito também sabe que é melhor fazer mais força contra o vento do que a favor, do ponto de vista de completar o circuito em menor tempo.
- O Equipamento Perfeito é aquele que permitirá uma aerodinâmica descrita no "Atleta Perfeito" e ainda tenha um coeficiente de rolagem de pneu de 0,0033 (Testes com um Continental GP4000, por exemplo, apresentam tal valor) e uma eficiência de transmissão de corrente de 94%.

Criei uma planilha com todas as fórmulas e cálculos para brincar com estes cenários "Perfeitos". Quem quiser a planilha eu posso enviar sem problemas. Acho que já perceberam que o meu objetivo e o objetivo desse blog jamais foi segurar informação rsrs.



A pergunta é, portanto: qual o mínimo dos mínimos que este "Atleta Perfeito", precisa ter e fazer para em uma "Floripa Perfeita" e com um "Equipamento Perfeito" ele consiga fazer 4h50?

Esta é uma pergunta que só faz sentido sabendo-se de antemão três valores: seu peso, sua altura e seu FTP (Functional Threshold Power). Para quem não está acostumado com o termo, nada mais é do que a sua potência sustentável máxima em um TT de 1h. Existem muitos métodos para se determinar tal número, não é escopo deste post discutir isso, mas vale dizer que é praticamente impossível que um atleta que tenha um medidor de potência não tenha pelo menos uma ideia desse valor.

Sendo assim criei a planilha abaixo:


Para os determinados atletas, com seus respectivos pesos e alturas, os valores de FTP, Watt/CdA e Watt/Kg são os MÍNIMOS necessários para se conseguir fazer 4h50 na "Floripa Perfeita" e ainda sair para correr decentemente.

Reparem que a relação watt/kg importa, mas não é a determinante. Atletas com muito menos conseguem fazer o mesmo que atletas com muito mais. Quanto menor e mais leve é este atleta, mais esta relação parece ser significativa. Mesmo dentro da mesma faixa de altura, quanto mais leve, mais esta relação tem importância. Quanto menor o IMC na mesma altura, maior o número de watts/kg.

O FTP é um número "bacaninha" para brincar com os amigos nas conversas, mas como dá para notar, não quer dizer muito. Um FTP de 250 para um atleta de 55kg o torna um ótimo ciclista, enquanto para um atleta de 80kg, um atleta fraco.

O mais interessante, no entanto, é o valor de Watt/CdA. As variações existem, mas as diferenças são muito menores. Isso nos sugere que há realmente valores que tais atletas devam trabalhar ajustando suas respectivas aerodinâmicas. E é aí que, mais uma vez, um medidor de potência pode fazer diferença.

Bem, acho que deu para notar que um medidor de potência não serve só para mostrar watts na telinha.

Deu para notar também que talvez eu tenha viajado de criar este post. Agora, todos os vaqueiros vão passar por aqui antes de dizer que "foram injustamente acusados" rsrsrs. Afinal, mentira tem "CdA" curta...mas, pelo menos, mintam direito!



terça-feira, 15 de julho de 2014

Watts são Watts? Bike Indoor x Bike Outdoor




Bem, já advirto. Este é um tema polêmico. Para mim, pelo menos, mais do que polêmico. Muito mais do que polêmico. Ele é simplesmente a maior descoberta que eu tive para os meus treinos de bike desde que comecei a fazer triathlon. Alguns podem até já saber disso, outros, no entanto, assim como eu até há bem pouco tempo atrás, nem se quer desconfiam. Mas, mesmo os que já tinham tal informação, sou capaz de apostar que subestimavam sua real importância. Sendo assim, resolvi dissecar mais a fundo o tema que me deixou mais do que inquieto nestes últimos dias.

Este é um tema que vai ter pouca (ou nenhuma) importância para quem pedala predominantemente em estradas e nunca utiliza o treino indoor. Terá relativa importância para quem tem uma parte pequena de seus treinos indoor e terá uma importância máxima para os que utilizam o treino indoor para boa parte (talvez até a mais importante parte) de seus treinos. Como é o caso deste que vos escreve aqui.

Quem aqui, nos primórdios de seus treinos indoor, nunca tentou traçar um paralelo, através de algum parâmetro qualquer, entre seus treinos em estrada e seus treinos indoor? Tudo começou lá atrás quando tentávamos pensar quanto "de média" estaríamos fazendo, com aquele esforço no rolo, caso estivéssemos na estrada. Não demorou muito tempo para entender que velocidade não era uma grandeza intercambiável entre os dois tipos de treino. Aliás, não demorou muito a perceber que velocidade é a grandeza que MENOS importa no ciclismo, na verdade, já que as variáveis de ambiente (clima e relevo) são tantas, que um treino a 40km/h pode ser um treino muito mais fácil que um a 25km/h, dependendo de tais variáveis. Qualquer pessoa com bem pouco tempo no esporte percebe isso.